Soorten sensoren

De elektronica die je gebruikt om dingen te kunnen meten of om dingen aan te sturen, vindt je bij de verschillende webwinkels vaak terug onder het kopje sensoren. Omdat het zeker in het begin een overvloed aan aanbod is, heb ik op deze pagina een overzicht gemaakt van de soorten sensoren die ik gebruik, dat wil niet zeggen dat er geen betere of andere alternatieven te koop zijn.

Vanuit de Domotica artikelen, zal ik naar deze pagina verwijzen zodat je op je gemak kan lezen wat een bepaalde sensor doet.

Op dit moment heb ik sensoren beschreven in de volgende categorieën:

Bewegingssensoren

De PIR sensor HC-SR501

De Passive InfraRed bewegingssensor, is een sensor die beweging in zijn omgeving kan waarnemen. Hij is redelijk goedkoop (in de Nederlandse webshops kosten ze ongeveer €5,–) en doet zijn werk uitstekend. Op de foto hieronder zie je hoe je hem aan moet sluiten. Controleer voor de zekerheid altijd even of de pinnen van jouw sensor hetzelfde zijn als de pin lay-out op deze foto. Bij de PIR is kun je het witje kapje heel makkelijk verwijderen. Als je het kapje hebt verwijderd dan staat daar heel vaak de specifieke pin lay-out van jouw sensor.

PIR-motion-sensor-pinoutDe PIR heeft 5V voeding nodig. Mocht je hem dus willen gebruiken op een Arduino ProMini 3.3V dan kun je hem niet direct vanaf de Arduino voeden. De output kun je rechtstreeks aansluiten op een digitale pin van je Arduino. En als je de interne pull-up weerstand van de Arduino gebruikt, heb je geen extra weerstand nodig. Voor de zekerheid altijd met Debounce de waarde uitlezen, dan heb je altijd een betrouwbare lezing.

pir_motion_sensor2De meeste PIR sensor hebben ook twee potmeters op de print zitten. Met de ene stel je de gevoeligheid van de sensor in en met de andere kun je regelen hoe lang het signaal op de ouput hoog moet blijven na de eerste meting van een beweging. Mocht je zelf ooit een bewegingssensor op je buitenmuur hebben geschroefd, dan herken je dit gedrag.

Op de PIR sensor zit een IC, die beide potmeters gebruikt op basis van de instellingen het signaal aan de Arduino door te geven. Hoe je hem instelt is afhankelijk van wat je wilt. Wil je bijvoorbeeld een bewegingsmelder gebruiken om de verlichting in je badkamer aan te schakelen, stel hem dan op een zo lang mogelijke tijd in, want als de tijd voorbij is dan is je verlichting ook uit. Dit kan in bijvoorbeeld een badkamer tot gevaarlijke situaties leiden.

Mini PIR sensor HC-SR505

Work in progress

Deur- / raamcontact (reed relais)

Het deurcontact is een schakelaar die je kunt gebruiken om te meten of je deur open of dicht staat. Het bestaat altijd uit twee delen, een deel zonder draden en een deel met draden. In het deel zonder draden zit altijd een magneetje. In het andere deel zit een reed relais. Dit is een schakelaar die dicht gaat als er een magneet in de buurt is en weer open als er geen magneet in de buurt is.

deurcontactHet maakt niet uit welke van de twee draden je op de ground van de Arduino aansluit, en welke je op een digitale pin van de Arduino aansluit. Wel is het verstandig om de interne pull-up weerstand van de pin die je gebruikt aan te zetten. En om de schakelaar met een Debounce uit te lezen.

APDS-9960 Gebaren sensor / Gesture sensor

Work in progress

Andere schakeling aan sturen

Het relais

Een relais is een elektronisch component waarmee je een schakeling met een andere spanning aan kunt sturen. Het relais zorgt ervoor dat je de schakelingen niet met elkaar verbonden zijn, dit komt omdat een relais eigenlijk niets anders is dan een elektronische magneet schakelaar. Zo kun je met de Arduino bijvoorbeeld een lamp of stopcontact van 220V aan- en uit zetten.

Er zijn boordjes met meerdere relais te koop, maar voor dit voorbeeld gebruik ik een simpele enkele relais boord. Ze zijn overigens ook zeer goedkoop in de Nederlandse webwinkels kosten ze tussen de €2,– en €4,–.

relais_boardHet relais bordjes heeft in principe alles aan boord om hem direct te kunnen gebruiken. Je ziet op het relais staan, wat de spanning en de stroom is die je ermee kunt aansturen. In dit voorbeeld kun je wisselspanning schakelingen tot 220V aansturen het relais kan dan maximaal 10 Ampere aan. Daarnaast kan hij gebruikt worden om een gelijkspanning circuit aan te sturen van maximaal 30V en 10 Ampere. Deze waarden zijn eigenlijk wel de normale waarden voor relais bordjes.

Het relais heeft 3 pinnen waarmee je hem op je Arduino aan kunt sluiten. De VCC pin moet je aansluiten op de 5V pin van je Arduino. De GND pin verbind je met met de ground van je Arduino en de data pin sluit je aan op een van je digitale pinnen.

Houd er rekening mee, dat de meeste relais bordjes zich anders gedragen dan je zou verwachten. Zet je de Arduino pin op HIGH, dan zet het relais bordje de andere schakeling uit. Ze je de Arduino pin op LOW, dan zet het relais bordtje de andere schakeling uit.

N-channel mosfet

Lichtsterkte meten

Adafruit TSL2561 Digitale Lux meter

Er zijn niet heel toepassingsgebieden voor deze meter, maar wat het doet doet het perfect. Het meet de sterkte van het licht. Je kunt hem bijvoorbeeld gebruiken als sensor waarmee je tijdens de schemering de verlichting in je woonkamer aanstuurt. Maar je kunt hem ook gebruiken als sensor om te bepalen of de zonnewering open of dicht moet.

Ik gebruik hem vooral om te controleren of ik niet per ongeluk ergens het licht aan heb laten staan. De TSL2561 kost rond de €8,00 en ziet er als volgt uit. Hij is overigens heel klein.

TSL2561_luxDe sensor werkt zowel op 3.3V als op 5V. Over hoe je hem aan moet sluiten en hoe je hem kunt gebruiken, ben ik heel kort. Volg deze tutorial van AdaFruit en je hebt hem in no-time aan de praat. AdaFruit levert, vind ik, altijd topkwaliteit producten, die ook extreem eenvoudig in gebruik zijn. Dat komt mede dankzij hun duidelijke tutorials, maar ook dankzij de goede libraries die ze maken.

lm393 licht sensor

Work in progress

Temperatuurmeting

Dallas DS18B20

De DS18B20 van Dallas is een goedkope en snelle temperatuur meter. Voor €2,– kun je hem bestellen bij een Nederlandse webwinkel en je leest hem binnen 100ms uit. Hij is niet zo accuraat als een DHT11 of DHT22, maar je hoeft niet voor alle toepassingen heel accuraat de temperatuur te kunnen meten.

De DS18B20 is een 1-wire sensor, wat betekent dat je er meerdere op 1 Adruino pin kunt aansluiten. Houdt er wel rekening mee dat de weerstand toeneemt, als je een paar meter draad tussen en sensor en de Arduino hebt zitten. Dan kun je hem misschien niet meer uitlezen.

DS18B20-pinout-TO-92Om hem op je Arduino aan te sluiten, kun je de bovenstaande pin lay-out gebruiken. De platte kant van de DS18B20 is dan naar je toe gericht. Je sluit de GND aan op de GND van je Arduino. De Vdd op 3.3V van je Arduino, hij moet ook met 5V kunnen werken, maar dat is mij niet gelukt. De DQ sluit je aan op de D3 pin van je Arduino en je kunt hem gebruiken, overigens kun je hem ook op een andere digitale pin aansluiten. Overigens moet je een 4K7 ohm weerstand over de DQ en de Vdd van de DS18B20 plaatsen.

Om de DS18B20 uit te kunnen lezen heb je een externe library nodig, bijvoorbeeld DallasTemperature.h je moet ook “OneWire.h” in je Arduino sketch importeren.

DHT11 Temperatuur en luchtvochtigheid sensor

Als je de temperatuur iets preciezer wilt meten, dan kun je de DHT11 gebruiken. Deze sensor kan ook de luchtvochtigheid meten, dat is eigenlijk de reden waarvoor ik hem in veel van mijn projecten gebruik. De DHT11 is op zich een goedkope en betrouwbare sensor. Je kunt de DHT11 al vanaf iets meer dan €2,00 euro kopen.

De DHT11 is op 2 graden nauwkeurig, en heeft een 5% nauwkeurigheid qua luchtvochtigheid. Hij werkt van 0 tot 50 graden Celcius.

dht-11-pin-outHierboven zie je hoe je de DHT11 op je Arduino aan moet sluiten. Pin 1 verbind je met de 5V of 3.3V pen van je Arduino. Pin 2 sluit je aan op een van je digitale I/O pinnen en pin verbind je met een van de GND pinnen van je Arduino.

Omdat de DHT11 heel nauwkeurig aangestuurd moet worden, om de meetresultaten op te vragen kun je het beste deze library gebruiken. Deze library is namelijk ook geschikt voor de Pro Mini 3.3V, welke een langzamere processor heeft 8mHz i.p.v. de standaard 16 mHz.

DHT22

De DHT22 is de grotere broer van de DHT11. Het verschil zit hem niet alleen in de prijs, want de DHT22 kost gemiddeld rond de €6,00. Het zit hem vooral in de specificaties.De DHT is op een halve (0,5) graad nauwkeurig als het gaat om temperatuurmeting. En 2% nauwkeurig als het gaat om de luchtvochtigheid.

Daarnaast kun je de DHT22 in extremere omstandigheden gebruiken, hij werkt namelijk van -40 to 80 graden Celcius. Of het prijsverschil opweegt tegen de specs is afhankelijk van waarvoor je hem wilt gebruiken. Als je bijvoorbeeld een weerstation wilt maken, dan zou ik zeker voor de DHT22 gaan.

DHT22-PinOutQua aansluiting is de DHT22 gelijk aan de DHT11. Je hebt voor de DHT22 dezelfde library nodig als die ik opgegeven heb bij de DHT11.

SI7021 Temperatuur en luchtvochtigheid

Work in progress

Weer sensoren

BMP085 Luchtdruk sensor

Work in progress

BMP180 Luchtdruk sensor

Work in progress

Regen sensor

Work in progress

Overig

Bodem vochtigheid sensor

Work in progress